通信工程专业科研成果研究(全文)
通信工程专业是一个重视实验实践环节的应用型专业,需要大量的动手操作深化理论知识的理解与掌握。专业教师的科研成果与信息技术产业的发展方向有着密切的联系,通过将教师的科研成果引入实验教学,使学生深刻理解专业知识,明晰应用领域,促进了教学与科研的紧密结合。同时,学生参与科研项目,有利于激发学生的创新思维,培养创新能力。
科研成果;实验教学;创新思维;创新能力
伴随工业4.0时代的到来,具有创新能力的应用型人才是大势所趋,也是高校人才培养的主要方向。我国《高等教育法》明确指出“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”是高等教育的主要任务[1]。通信工程专业是一个重视实验、操作性极强的工科专业[2],实验教学目前多为课内实验[3],每门专业课结合自身的核心内容或重要知识点设立若干个实验项目,这些实验多是结合课内章节进行设计仿真或利用实验箱动手操作观察实验结果。如“通信原理”课程中的“常规双边带调幅与解调实验”“模拟通信系统实验”等,这样的实验可以使学生直观感受学科基本理论所产生的现象,但是并不利于学生对所学理论的深入理解和知识的融会贯通。很多学生反映每门课程都很用心的学习,对所学每章知识点都很理解,通过实验教学也能很好地验证或观察到结果或现象,学透了理论,联系了实际,但离开书本仍然对所学专业研究的具体内容和应用方向没有概念。究其
原因是缺乏承载所学知识的载体,对理论的理解再透彻,也只能推导公式,对具体应用理论解决实际问题仍就一片茫然。随着大学本科教育的普及和研究生教育门槛的提高[4],当前的实验教学模式已经不能满足学生及社会对实验教学的要求[5],急需对传统的实验教学方式进行创新和突破,将教师的科研成果引进传统的实验教学,改变传统的照本宣科,将研究生阶段的研究学习模式提前引入本科实验教学,激发学生的创造热情,发掘学生的潜力。
1目前通信工程专业的实验教学模式
实验步骤五分法包括:提出问题、设计方案、实施操作、处理数据、分析和解释结果五个部分,根据学生在整个活动中的参与度,大致分为基础验证性实验、应用设计性实验和科学研究性实验三类[6,7]。
长春信息职业技术学院1.1基础验证性实验最为普遍基础验证性实验是目前高校实验教学中占比最大的实验课程设置方式,是学生理解消化理论知识的手段,通过动手,验证理论知识的正确性,解决“为什么”和“怎么做”的问题。教学方式以提示为主,即教师通过讲解、示范、指导等提示活动,学生被动接受、理解、做实验、消化教师所提示的内容。根据实验步骤的五分法,“提出实验问题”“设计实验方案”两步由教师完成,学生完成后三个步骤,学生参与度60%。如“ASK、FSK、PSK(DPSK)调制解调实验”中,教师预设实验目的为“理解ASK、FSK调制的工作原理及电路组成”,
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杨梅坑一日游设计了实验方案为“观察ASK等调制信号的波形”,学生真正操作的步骤只有将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块、频谱分析模块固定在指定实验箱内,接通电源并观察各种解调模式下的图像即可。简而言之,学生在这个实验中的主要参与行为就是观察,解决的问题就是验证理论,可发挥主观能动性的空间极少,没有创造性。
1.2应用设计性实验比例逐步提升应用设计性实验较基础验证性实验对学生和教师的要求更高,学生的自主性更强,实验结果的多样性对教师评判实验的成功性负担更大,但因其能更好地激发学生的创造性,此种模式的课程设置比例正在逐步增长[8]。与基础验证性实验相比,应用设计性实验要求学生自己设计实验方案,“如何设计”是比“怎么做”更高的要求,教学方式除提示外,师生还需要通过教学对话、课堂讨论等教学形式,共同思考、探求、解决学生设计实验方案中的问题。根据实验步骤的五分法,“提出实验问题”由教师完成,学生完成包括“设计实验方案”的后四个步骤,学生参与度80%。如“模拟信道传输实验”,教师提供实验设备,学生自行设计信道传输的过程,包括信道中噪声的叠加、信号的调制与解调、滤波器的设计等环节,最终完成信号在信道中的传输。由于方案及实践过程均由学生自主完成,学生间也可作为小型竞赛,以信噪比最小的方案为最佳方案,激发学生的学习热情。冒险岛恶魔猎手技能书
1.3本科阶段科学研究性实验较少科学研究性实验是指在
不预设结论的情况下,根据所学所知,主动提出问题,并在此基础上设计实验步骤验证问题真伪的实验教学模式。此种模式的实验课程设置在高校本科阶段较少,更多的是在研究生阶段才有所参与。与基础验证性实验及应用设计性实验相比,科学研究性实验的目标是“做什么”比较明确,教学方式不再是教师的提示,而是在学生提出问题和解决问题的过程中,教师采用指导和研讨的方式参与其中,从而在实验过程中最大程度的发挥学生的主观能动性和创造力。根据实验步骤的五分法,从“提出实验问题”到“分析和解释实验结果”几乎全部由学生完成,学生参与度100%。党的生日祝福语
2科研成果引进实验教学的优势
2.1提升实验教学教师整体层次科研成果是教师科研水平的集中体现,对科研成果转化的期望是科研成果引入实验课程的潜在动力,将科研成果引入实验教学实践,让学生在实验过程中对科研成果的含金量产生感性认知,可以提升教师的成就感。与此同时,将科研成果引入实验教学,也对从事实验教学的教师形成倒逼机制,催生更多优秀科研成果,达到科研和教学相互促进的良性循环。
2.2优化实验课程设置将科研成果引入实验教学,可以优化实验课程设置[9],在基础验证性实验课程居多的情况下,适度增加应用设计性实验和科学研究性实验,让各种模式的实验课程达到均衡配置,获得最佳的教学效果,培养学生的创造性思维,
使学生在大学教育中完成学习———实践———应用的三步转化,适应当前社会对人才的需求。
2.3丰富实验教学内容教学内容必须与时俱进,教学实验课程的设置也应及时更新,科学研究位于专业技术领域的前沿,更能反映出本专业的主要发展趋势。将科研与教学实验相结合,不断充实实验内容,可使实验教学更具新颖性和先进性,解决学生所学课本知识与社会科技发展相脱节的问题[10]。
2.4激发学生创新意识和热情在研究性实验中,教师只给出若干思路,实验前学生并不知道实验结果,由学生根据实验条件和研究目标,自行查阅相关资料,设计实验方案、步骤,处理数据和分析结果,可能实验的结果不如人意,但通过综合训练,使学生对科研的基本方法和过程有了初步的认识和体验,有效调动了学生参与实验的积极性,既提高了学生的动手能力,又使学生养成了自主式、合作式、研究式、开放式学习方式。
金善雅李东旭2.5增强学生的专业认知通过与学生接触发现,很多学生在报考大学之初根本不知道专业研究什么,学习四年之后对于要报考的研究生专业同样也是一片茫然,因为不了解专业发展方向及研究内容,很大程度上导致了学习的盲目性和个人发展方向的错位。通过将科研成果引入实验教学,使学生在实验教学过程中深入了解本专业最前沿的知识,明确本专业的发展方向,对准确自我定位起到了很好的促进作用。
3改进后实验教学效果显著
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